鴻蒙 OS 的微內核技術究竟是什麼?

當鴻蒙OS宣佈開源的時候,各種空洞的炒作,幾乎把國產操作系統的技術本質掩蓋了,雖然筆者沒親眼見過鴻蒙的代碼,也沒用方舟成功編譯什麼程序,不過當華為官宣鴻蒙將使用微內核的時候其實這款OS的風格就已經確定了,因為這就是內核的價值和意義。

記得十幾年前筆者剛剛畢業,初次進入嵌入式開發的圈子,那時總感覺操作系統距離我很遠,甚至有些高不可攀。

當時看到CSDN論壇上各種有關WINCE、MINIGUI等嵌入式OS的發貼時,那些生硬的代碼真是給我當時還年輕的心靈留下了巨大的陰影,不過這十年來雖然工作和嵌入式漸行漸遠,但是不斷總結經驗回頭來看,感覺操作內核的設計並不是一個純數學或者技術的建模過程,甚至還反應了我們日常生活中的很多道理。

在科技界有一句名言“如果你無法簡潔的表達你的想法,那隻說明你還不夠了解它”,所以經過了這些年的沉澱,筆者嘗試使用最通俗的語言來向大家解釋,什麼是內核、什麼又是微內核,閱讀本文不需要讀者具備什麼操作系統的知識。

宏內核vs微內核的基礎邏輯

上世紀90年代,微內核操作Minix的作者Tanenbaum與微內核操作系統Linux的作者Linus,曾經有一段非常著名的論戰,(具體鏈接: https://www.oreilly.com/openbook/opensources/book/appa.html),這裡筆者無意全文翻譯,只是想說即便是Linus這樣的大神級人物也難免會陷入誰優誰劣的口水仗之中,而普通人士可能更難免俗,所以我們先擱置優劣的爭議,先直觀來感受宏內核與微內核的架構圖是什麼樣子的。

宏內核架構圖

微內核架構圖

簡單的講宏內核就是操作系統是個大管家,幾乎包辦一切,用戶應用程序的需求直接向內核提出就行;微內核更像一個代理人,幾乎所有的驅動、文件系統全部運行在與用戶應用程序平級的用戶模式下。

內核類型的簡單類比

為了讓讀者理解起來更方便,接下來讓我們做一個比較簡單的類比,如果把操作系統看成一家公司,而宏內核的特點是用戶請求直達內核,內核統一安排執行,這代表此公司使用扁平化的管理架構,而微內核的操作系統中則需要設立很多如驅動,文件系統等部門,這顯示公司使用制度化、等級化的管理架構。

簡而之宏內核代表的是層次簡單的扁平化管理風格,微內核則代表多部門的制度化管理風格。

基礎概念釋義

上下文及上下文切換:這個名詞

longtestyan


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